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贴片电感失效原因主要表现在五个方面，分别是耐焊性、可焊性、焊接不良、上机开路、磁路破损等导致的失效，下面将就这五点做出解释。! O9 i) R5 P [( U! J) m0 ^
在此之前，我们先了解一下电感失效模式，以及贴片电感失效的机理。
# f) _. A9 ]- P4 o, R电感器失效模式：电感量和其他性能的超差、开路、短路。% d V {* S2 b+ f+ [" o
贴片功率电感失效原因：
2 T1 H7 v) `+ Y6 s e% M* Z% y1.磁芯在加工过程中产生的机械应力较大，未得到释放；/ u z. h; A ^! r7 x5 Y
2.磁芯内有杂质或空洞磁芯材料本身不均匀，影响磁芯的磁场状况，使磁芯的磁导率发生了偏差；
* h& l' {) }( s7 _# C5 u& e3.由于烧结后产生的烧结裂纹；
4 ~$ j: K/ J" S( {: C1 e4.铜线与铜带浸焊连接时，线圈部分溅到锡液，融化了漆包线的绝缘层，造成短路；
; w& h* d# v" x2 V/ T3 [5.铜线纤细，在与铜带连接时，造成假焊，开路失效。- a! l. D- S. W5 F, N
一、耐焊性
+ m( H# \$ Y1 }低频贴片功率电感经回流焊后感量上升<20％。
7 T2 o1 N! g% g( d' @+ y* m3 ]由于回流焊的温度超过了低频贴片电感材料的居里温度，出现退磁现象。贴片电感退磁后，贴片电感材料的磁导率恢复到最大值，感量上升。一般要求的控制范围是贴片电感耐焊接热后，感量上升幅度小于20%。
/ H3 t! F0 q9 m( B耐焊性可能造成的问题是有时小批量手工焊时，电路性能全部合格（此时贴片电感未整体加热，感量上升小）。但大批量贴片时，发现有部分电路性能下降。这可能是由于过回流焊后，贴片电感感量会上升，影响了线路的性能。在对贴片电感感量精度要求较严格的地方（如信号接收发射电路），应加大对贴片电感耐焊性的关注。
5 \7 Y- J8 {; ~$ _% k0 d检测方法：先测量贴片电感在常温时的感量值，再将贴片电感浸入熔化的焊锡罐里10秒钟左右，取出。待贴片电感彻底冷却后，测量贴片电感新的感量值。感量增大的百分比既为该贴片电感的耐焊性大小。' _) F+ f8 l/ |* h/ [
二、可焊性
2 c: A- A! `( i9 v% L2 N当达到回流焊的温度时，金属银（Ag）会跟金属锡（Sn）反应形成共熔物，因此不能在贴片电感的银端头上直接镀锡。而是在银端头上先镀镍（2ｕm左右），形成隔绝层，然后再镀锡（4－8ｕm）+ D/ V8 h0 z. H6 P# ?
可焊性检测
8 E* H; R/ [4 v+ S将待检测的贴片电感的端头用酒精清洗干净，将贴片电感在熔化的焊锡罐中浸入4秒钟左右，取出。如果贴片电感端头的焊锡覆盖率达到90％以上，则可焊性合格。
3 k6 t8 U* f, m/ S! Y# }可焊性不$ b) ^; U, R; J7 \1 F9 R* j* H' U
1、端头氧化：当贴片电感受高温、潮湿、化学品、氧化性气体（SO2、NO2等）的影响，或保存时间过长，造成贴片电感端头上的金属Sn氧化成SnO2，贴片电感端头变暗。由于SnO2不和Sn、Ag、Cu等生成共熔物，导致贴片电感可焊性下降。贴片电感产品保质期：半年。如果贴片电感端头被污染，比如油性物质，溶剂等，也会造成可焊性下降。# b' a. `2 t& @
2、镀镍层太薄：如果镀镍时，镍层太薄不能起隔离作用。回流焊时，贴片电感端头上的Sn和自身的Ag首先反应，而影响了贴片电感端头上的Sn和焊盘上的焊膏共熔，造成吃银现象，贴片电感的可焊性下降。0 I3 C$ ?* b5 y: k2 T" l5 l
判断方法：将贴片电感浸入熔化的焊锡罐中几秒钟，取出。如发现端头出现坑洼情况，甚至出现瓷体外露，则可判断是出现吃银现象的。. S. U7 y s1 V; f
3、焊接不良
) N; \% \3 F* u6 u& U; q& i3 h①内应力! ?2 L5 m6 K* G* G% ~
如果贴片电感在制作过程中产生了较大的内部应力，且未采取措施消除应力，在回流焊过程中，贴好的贴片电感会因为内应力的影响产生立片，俗称立碑效应。
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: | \7 h6 l: S9 w. M/ }! w判断贴片电感是否存在较大的内应力，可采取一个较简便的方法：
8 b/ t7 c9 p4 J, L" X: S取几百只的贴片电感，放入一般的烤箱或低温炉中，升温至230℃左右，保温，观察炉内情况。如听见噼噼叭叭的响声，甚至有片子跳起来的声音，说明产品有较大的内应力。8 q% @ k& a" m; @. H7 F$ J
②元件变形6 f) V$ d7 c( q+ k+ X* |9 W u
如果贴片电感产品有弯曲变形，焊接时会有放大效应。5 q$ M; B; T) B1 }; M# Q
③焊接不良、虚焊
f* @9 q# z' C/ d- u& t2 P焊接正常如图：' W1 Z' M, S; }. I; `
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④焊盘设计不当; }* u% O A- ^- j% F8 j5 Y) i
a.焊盘两端应对称设计，避免大小不一，否则两端的熔融时间和润湿力会不同。
+ n" }9 ^" \/ ^b.焊合的长度在0.3mm以上（即贴片电感的金属端头和焊盘的重合长度）。" T+ S" m. Q! \* L m5 r6 M/ ^
c.焊盘余地的长度尽量小，一般不超过0.5mm。1 W; r( s: V8 r1 ~
3 R9 ^" F$ M) Q0 w" e8 P/ ]* p7 Od.焊盘的本身宽度不宜太宽，其合理宽度和MLCI宽度相比，不宜超过0.25mm。- g" H5 I' G! c' t
⑤贴片不良4 v5 _) G; p) {& v5 R, U) Y* I
当贴片因为焊垫的不平或焊膏的滑动，而造成贴片电感偏移了θ角时。由于焊垫熔融时产生的润湿力，可能形成以上三种情况，其中自行归正为主，但有时会出现拉的更斜，或者单点拉正的情况，贴片电感被拉到一个焊盘上，甚至被拉起来，斜立或直立（立碑现象）。目前带θ角偏移视觉检测的贴片机可减少此类失效的发生。8 T/ }8 N: @& b0 K3 u
⑥焊接温度1
+ ^3 f1 A9 r8 J8 e回流焊机的焊接温度曲线须根据焊料的要求设定，应该尽量保证贴片电感两端的焊料同时熔融，以避免两端产生润湿力的时间不同，导致贴片电感在焊接过程中出现移位。如出现焊接不良，可先确认一下，回流焊机温度是否出现异常，或者焊料有所变更。2 ?# r/ s9 p( |0 Q* i
电感在急冷、急热或局部加热的情况下易破损，因此焊接时应特别注意焊接温度的控制，同时尽可能缩短焊接接触时间。+ H5 o- S& C. Q% T$ U8 U. B! R* @
四、上机开路 6 J$ U5 t" [; E5 [
虚焊、焊接接触不良6 t! q8 A J* }2 o: m2 v* a( q
从线路板上取下贴片电感测试，贴片电感性能是否正常。! E e0 S6 H5 i# p
电流烧穿;# R. G/ c' {( [" Z' k+ Z0 q
如果选取的贴片电感磁珠的额定电流较小，或电路中存在大的冲击电流会造成电流烧穿，贴片电感或磁珠失效，导致电路开路。从线路板上取下贴片电感测试，贴片电感失效，有时有烧坏的痕迹。如果出现电流烧穿，失效的产品数量会较多，同批次中失效产品一般达到百分级以上。$ `9 m0 S3 I+ ]8 b6 L9 a6 J
焊接开路$ e! \5 n) v! D% V, q; V, G) g7 y- H
回流焊时急冷急热，使贴片电感内部产生应力，导致有极少部分的内部存在开路隐患的贴片电感的缺陷变大，造成贴片电感开路。从线路板上取下贴片电感测试，贴片电感失效。如果出现焊接开路，失效的产品数量一般较少，同批次中失效产品一般小于千分级。& r. }0 O, E7 Q. b+ e% @
五、磁体破损9 @) S- `( q6 N9 W6 J' `
磁体强度
8 h+ B& ~/ X" k3 G F贴片电感烧结不好或其它原因，造成瓷体整体强度不够，脆性大，在贴片时，或产品受外力冲击造成瓷体破损。 E! L* h: k9 ^0 a
附着力
; p1 L/ R E+ o' n8 N7 H K& A7 k如果贴片电感端头银层的附着力差，回流焊时，贴片电感急冷急热，热胀冷缩产生应力，以及瓷体受外力冲击，均有可能会造成贴片电感端头和瓷体分离、脱落；或者焊盘太大，回流焊时，焊膏熔融和端头反应时产生的润湿力大于端头附着力，造成端头破坏
, R0 F" _* `0 g1 i# n9 M贴片电感过烧或生烧，或者制造过程中，内部产生微裂纹。回流焊时急冷急热，使贴片电感内部产生应力，出现晶裂，或微裂纹扩大，造成磁体破损等情况。 ?- _ W+ h6 |: E c# ^7 L' e4 C
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发表于 2022-12-2 13:52
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